Projekt ”Beröringsfri diametermätning i skördare – utveckling av skräpreducerande skydd”

Tunga fordon har varit med och delfinansierat projektet ”Beröringsfri diametermätning i skördare – utveckling av skräpreducerande skydd” som drivits av Skogforsk.

Projektet har syftat till att utveckla och testa skräpreducerande skydd vid optisk mätning i skördaraggregat.

Bakgrund
Tidigare studier har visat att mängden flygande skräp mellan sensorer och stam måste minskas för att optisk teknik ska kunna användas vid diametermätning i skördaraggregat.

Projektet
I projektet utvecklades skräpreducerande skydd vars effekt utvärderades i produktionsmiljö. De skräpreducerande skydden bestod av:

– Skyddsplåtar av varierande storlek monterade vid de övre rörliga kvistknivarna
– Skyddsplåtar i aggregatets buk
– Stänklappar vid matarvalsarna

För att studera skyddens effekt utvecklades ett kamerasystem där linjelaser och LED-lampor utgjorde belysningen. Kamerasystemet var monterat mellan de övre kvistknivarna och matarvalsarna.

Schematisk bild uppifrån aggregatet. Bilden illustrerar den avsedda skyddsverkan av skyddsplåtarna vid de övre kvistknivarna dvs. att styra undan skräp som skulle färdas utanför kvistknivarna och därmed mellan sensorer och stam. I bilden illustreras hur plåten täckte utrymmet ut till sensorn även för stockar med diametrar ned till 5 cm (svart cirkel).

Genomförande
Datainsamling genomfördes under avverkning i produktionsmiljö. Vid datainsamlingen togs kontinuerligt bilder längs stammarna under körning med olika skydds- och belysningsalternativ. Det insamlade bildmaterialet granskades och förekomsten av skräp i olika fraktioner bedömdes samt hur skräpet färdades. Datorstödd bildanalys användes för att generera objektiva mått på den del av laserlinjen som träffade flygande skräp, stammens yta eller objekt i den omedelbara närheten.

Huvudresultat
Sammanfattningsvis visade analyserna på tydligt skräpreducerande effekt av skydden för gran medan effekten var mindre för tall.
För gran gav skydden en tydlig skräpreducerande effekt där effekten ökade med storleken på skyddsplåtarna vid de övre rörliga kvistknivarna. För de största skyddsplåtarna var skräpförekomsten fyra gånger lägre än för referensalternativet utan skyddsplåtar vid kvistknivarna.
För tall var den skräpreducerande effekten av skydden lägre än för gran. För de två största skyddsplåtarna var skräpförekomsten lägre än för referensalternativet. Det var enbart skillnaden mellan den näst största skyddsplåten och referensalternativet som var statistiskt säkerställd.

Skillnaden mellan skräp från de olika träslagen
Skillnaderna mellan trädslagen kan förklaras av skyddens utformning i kombination med att sammansättningen av skräpfraktioner varierade mellan trädslagen. Skydden var framförallt utformade för att styra undan skräp som färdades utanför kvistknivarna. För tall dominerade skräpfraktioner som i huvudsak färdades innanför kvistknivarna. För gran däremot innehöll skräpsammansättningen till en betydande del av skräp som färdades utanför kvistknivarna och därmed styrdes bort av skyddsplåtarna.

En kraftigt utökad kunskap kring skräpsituationen i skördaraggregat
Färdvägarna för de dominerande skräpfraktionerna in i området mellan sensorer och stam har kartlagts. Detta bör vara speciellt användbar om nya skydd ska tas fram.

Hur påverkar lägre skräpförekomst precisionen vid diametermätning?
En viktig fråga som återstår att besvara är hur den lägre skräpförekomsten vid körning med skydd påverkar precisionen vid diametermätning. Långtgående slutsatser kring detta är inte möjliga att dra utifrån materialet i det här projektet.

Finansiärer
Skogsägarna Norrskogs Forskningsstiftelse samt av en intressentgrupp bestående av Holmen Skog AB, SCA Skog AB, Stora Enso Skog AB, Sveaskog Förvaltning AB, Södra Skogsägarna ek. för, Dasa Control System AB, Komatsu Forest AB, Rottne Industri AB, SP Maskiner AB, Föreningen Tunga Fordon, Skogstekniska klustret ek för., ProcessIT Innovations samt Skogforsk.

Operativa partners
Adopticum, Komatsu Forest, SP Maskiner och Skogforsk. Umeå Universitet analyserade det insamlade bildmaterialet med hjälp av bildbehandlingsmetodik. Komatsu Forest körde skördaren under testerna i skogen och var projektledare för det operativa arbetet.

Kontaktperson
Björn Hannrup, Skogforsk

Projekttid
Maj 2012 till januari 2013.